单腔和双腔混合光纤Fabry-Perot干涉仪的传感特性研究
发布时间：2021-11-23 18:11
光纤传感器具有结构简单紧凑、抗电磁干扰能力强、灵敏度高等诸多优点,被广泛应用于许多传感领域,例如温度、应变、横向压力、折射率传感等等。在诸多光纤传感器中,光纤Fabry-Perot干涉仪传感器有其独特的优点,可以实现温度非灵敏、温度高灵敏、双参数同时测量以及具有稳定性好等优点,因此光纤Fabry-Perot干涉仪传感器发展非常迅速。本文基于光纤Fabry-Perot干涉仪传感特性进行研究,主要的研究内容如下:首先,本文回顾了光纤干涉仪传感器研究的发展历程,具体分析了光纤Fabry-Perot干涉仪传感器的研究现状。通过对光纤Fabry-Perot干涉仪传感器的研究现状分析,了解目前光纤Fabry-Perot干涉仪传感器存在一些不足之处。其次,目前报道的双腔混合结构光纤Fabry-Perot干涉仪需要经过特殊处理才能实现横向压力灵敏和温度非灵敏特性。为了解决应用不方便的问题,本文通过熔接方法制作了一种大尺寸空气泡腔光纤Fabry-Perot干涉仪。这种空气泡腔光纤Fabry-Perot干涉仪可以实现横向压力灵敏和温度非灵敏特性,同时还可以应用于应变传感。在传感应用中不需要经过特殊处理,应...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
全光纤型Mach-ZehFig.1-4Excitation/couplingpointofinlinea)错位结构
图 1-10 Li S 等人制作的空气泡腔光纤 Fabry-Perot 干涉仪[88]ir bubble cavity fiber-optic Fabry-Perot interferometer made by L空气腔光纤 Fabry-Perot 干涉仪还可以通过利用单模光纤管进行熔接制作。2012 年，西班牙研究人员 Favero F光纤与光子晶体光纤特殊熔接制作了微小空气泡腔光纤图 1-11 所示，10μm 的腔长获得了 10.3pm/με 的应变灵员 Ferreira M S 等人[90]通过利用单模光纤与较大尺寸的制作了空气腔光纤 Fabry-Perot 干涉仪，如图 1-12 所示.4pm/με 的应变灵敏。2016 年，巴西研究人员 Costa G模光纤与 SiO2微管熔接制作了空气腔光纤 Fabry-Perot25μm 的腔长获得了 9.5pm/με 的应变灵敏。相比于单模闭腔式空气腔光纤 Fabry-Perot 干涉仪，单模光纤与特行熔接制作的空气腔光纤 Fabry-Perot干涉仪更容易制作敏更高一些。
图 1-10 Li S 等人制作的空气泡腔光纤 Fabry-Perot 干涉仪[88]Fig.1-10 Air bubble cavity fiber-optic Fabry-Perot interferometer made by Liu S et al.[88]闭腔式空气腔光纤 Fabry-Perot 干涉仪还可以通过利用单模光纤与特种光及 SiO2微管进行熔接制作。2012 年，西班牙研究人员 Favero F C 等人[89]利用单模光纤与光子晶体光纤特殊熔接制作了微小空气泡腔光纤 Fabry-Pe涉仪，如图 1-11 所示，10μm 的腔长获得了 10.3pm/με 的应变灵敏。同年，牙研究人员 Ferreira M S 等人[90]通过利用单模光纤与较大尺寸的空心光子光纤熔接制作了空气腔光纤 Fabry-Perot 干涉仪，如图 1-12 所示，13μm 的获得了 15.4pm/με 的应变灵敏。2016 年，巴西研究人员 Costa G K B 等人过利用单模光纤与 SiO2微管熔接制作了空气腔光纤 Fabry-Perot 干涉仪，如-13 所示，25μm 的腔长获得了 9.5pm/με 的应变灵敏。相比于单模光纤进行熔接制作闭腔式空气腔光纤 Fabry-Perot 干涉仪，单模光纤与特种光纤以iO2微管进行熔接制作的空气腔光纤 Fabry-Perot干涉仪更容易制作更短的空，应变灵敏更高一些。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Simple capillary-based extrinsic Fabry–Perot interferometer for strain sensing[J]. 张小贝,邵海洋,潘海阳,杨勇,白化文,庞拂飞,王廷云. Chinese Optics Letters. 2017(07)
本文编号：3514403
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
全光纤型Mach-ZehFig.1-4Excitation/couplingpointofinlinea)错位结构
图 1-10 Li S 等人制作的空气泡腔光纤 Fabry-Perot 干涉仪[88]ir bubble cavity fiber-optic Fabry-Perot interferometer made by L空气腔光纤 Fabry-Perot 干涉仪还可以通过利用单模光纤管进行熔接制作。2012 年，西班牙研究人员 Favero F光纤与光子晶体光纤特殊熔接制作了微小空气泡腔光纤图 1-11 所示，10μm 的腔长获得了 10.3pm/με 的应变灵员 Ferreira M S 等人[90]通过利用单模光纤与较大尺寸的制作了空气腔光纤 Fabry-Perot 干涉仪，如图 1-12 所示.4pm/με 的应变灵敏。2016 年，巴西研究人员 Costa G模光纤与 SiO2微管熔接制作了空气腔光纤 Fabry-Perot25μm 的腔长获得了 9.5pm/με 的应变灵敏。相比于单模闭腔式空气腔光纤 Fabry-Perot 干涉仪，单模光纤与特行熔接制作的空气腔光纤 Fabry-Perot干涉仪更容易制作敏更高一些。
图 1-10 Li S 等人制作的空气泡腔光纤 Fabry-Perot 干涉仪[88]Fig.1-10 Air bubble cavity fiber-optic Fabry-Perot interferometer made by Liu S et al.[88]闭腔式空气腔光纤 Fabry-Perot 干涉仪还可以通过利用单模光纤与特种光及 SiO2微管进行熔接制作。2012 年，西班牙研究人员 Favero F C 等人[89]利用单模光纤与光子晶体光纤特殊熔接制作了微小空气泡腔光纤 Fabry-Pe涉仪，如图 1-11 所示，10μm 的腔长获得了 10.3pm/με 的应变灵敏。同年，牙研究人员 Ferreira M S 等人[90]通过利用单模光纤与较大尺寸的空心光子光纤熔接制作了空气腔光纤 Fabry-Perot 干涉仪，如图 1-12 所示，13μm 的获得了 15.4pm/με 的应变灵敏。2016 年，巴西研究人员 Costa G K B 等人过利用单模光纤与 SiO2微管熔接制作了空气腔光纤 Fabry-Perot 干涉仪，如-13 所示，25μm 的腔长获得了 9.5pm/με 的应变灵敏。相比于单模光纤进行熔接制作闭腔式空气腔光纤 Fabry-Perot 干涉仪，单模光纤与特种光纤以iO2微管进行熔接制作的空气腔光纤 Fabry-Perot干涉仪更容易制作更短的空，应变灵敏更高一些。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Simple capillary-based extrinsic Fabry–Perot interferometer for strain sensing[J]. 张小贝,邵海洋,潘海阳,杨勇,白化文,庞拂飞,王廷云. Chinese Optics Letters. 2017(07)
本文编号：3514403
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